类型a：原创性研究学术报告
作者及机构
本研究的通讯作者为北京理工大学的Huanjun Li（李焕军），第一作者为Xiaohan Guo（郭晓晗），合作作者包括Huan Liu、Aminov Nail、Decheng Meng、Cong Li和Xiaoqing Ye。研究团队来自北京理工大学化学与化工学院，隶属于教育部重点实验室及工业和信息化部医药分子科学与制药工程重点实验室。研究发表于期刊《Applied Materials Today》2026年第48卷，文章编号103004。
学术背景
本研究属于软材料科学领域，聚焦于共晶凝胶（eutectogel）的开发。共晶凝胶是一种新兴的软材料，结合了深共晶溶剂（DES, deep eutectic solvent）和聚合物网络的特性，具有优异的稳定性与环境适应性。然而，现有共晶凝胶存在机械强度低、环境敏感性（如湿度）强、可回收性差等问题，限制了其实际应用。此外，传统共晶凝胶难以同时满足高强度、可回收、可3D打印及抗菌等多功能需求。
本研究旨在通过一步光引发超分子聚合策略开发一种新型共晶凝胶（ACE-SBMA），整合氢键与静电相互作用的协同网络，实现以下目标：
1. 高机械性能（拉伸强度>7 MPa，断裂伸长率>700%）；
2. 强粘附性（对不锈钢粘附强度达7.08 MPa）且可通过水触发无损剥离；
3. 可循环利用（5次循环后强度保留85%）；
4. 高精度3D打印能力；
5. 抗菌活性（对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径>25 mm）。
研究流程与实验方法
1. 材料合成与表征
- 原料：丙烯酸（AA）、乙二醇（EG）、氯化胆碱（ChCl）、磺基甜菜碱单体（SBMA）及光引发剂I2959。
- 一步法制备：将ChCl、AA、EG按0.5:3:1摩尔比混合，加入SBMA（10%-20%摩尔比），60℃溶解后加入光引发剂，紫外光（365 nm）照射5分钟聚合。
- 结构表征：通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）验证氢键形成（如-OH峰红移至3341 cm⁻¹）；X射线衍射（XRD）显示非晶态结构（2θ=19°宽峰）；扫描电镜（SEM）显示蜂窝状多孔结构（孔径随SBMA含量增加而减小）。
力学性能测试
粘附性能评估
可回收性与自修复
3D打印与抗菌性
主要结果与逻辑关联
1. 结构-性能关系：SEM与FTIR证实SBMA含量增加（10%-20%）可增强氢键与静电相互作用，提升机械强度（图3a-b），但过量SBMA（20%）导致延展性下降。
2. 粘附机制：凝胶中的羧基（-COOH）、磺酸基（-SO₃⁻）与基材形成氢键/静电作用，高温热压促进界面分子扩散（图4g）。
3. 可回收性：动态非共价键（氢键、静电作用）遇水断裂，干燥后重组，循环后性能稳定（图5d-e）。
4. 3D打印适应性：剪切稀化行为与凝胶-溶胶转变（G’>G’’至G’’’）确保打印流畅性与结构保真度（图6a-c）。
结论与价值
1. 科学价值：提出了一种通过超分子设计整合多功能共晶凝胶的策略，揭示了动态非共价键对材料性能的调控机制。
2. 应用价值：
- 工业粘合剂：高强度、可拆卸粘附适用于精密制造；
- 生物医学：抗菌性可用于伤口敷料或可穿戴传感器；
- 柔性电子：3D打印能力支持复杂电路制备。
研究亮点
1. 多功能集成：首次在单一体系中实现高强度、可回收、3D打印与抗菌性能。
2. 创新方法：一步光引发聚合简化合成流程，避免有机交联剂的使用。
3. 环境适应性：水触发剥离机制减少材料浪费，符合可持续发展需求。
其他价值
- 生物相容性：CCK-8实验显示细胞存活率>95%，适合生物应用。
- 跨学科潜力：为柔性机器人、个性化医疗等领域提供新材料平台。
（全文约2000字）